Введение к работе
Актуальность темы. Качество потребляемой воды является важнейшим фактором здоровья населения, поскольку вода и напитки входят в ежедневный рацион каждого человека и влияют на его долголетие.
Долгое время воду рассматривали только как растворитель для протекания биохимических реакций или как переносчик различных веществ.
В последние годы появились научные исследования и разработки, свидетельствующие об особых биохимических и структурно-энергетических свойствах природных вод, имеющих целебные свойства.
Установлено отрицательное влияние высокого окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) среды на потребление кислорода клетками и тканями. Поэтому значение ОВП потребляемой человеком воды очень важно при оценке ее качества.
Особое внимание обращают на такой показатель воды как содержание кислорода. Существует крайне ограниченное количество природных вод, обогащенных растворенным кислородом. Так, природный растворенный кислород содержит вода озера Байкал.
Воду как основное или вспомогательное сырье применяют в подавляющем большинстве технологических процессов получения пищевых продуктов. Для каждого вида производства требуется вода определенного качества, отвечающая специфическим требованиям конкретной технологии.
Развитие микроорганизмов также полностью зависит от химического состава воды, её структуры, чистоты, текучести и биохимической активности.
Мировой рынок продуктов и напитков «здоровья» во всем мире активно растет. Примером служат так называемые «функциональные воды», содержащие растительные экстракты и кислород, и воды, свойства которых, в частности ОВП, изменены в результате электрофизических и химических методов обработки.
В связи с этим разработка технологии получения напитков брожения с использованием питьевой воды озера Байкал и воды, обработанной каолинитом, является актуальной, и представляет научный и практический интерес.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы явилась разработка технологии получения напитков брожения с использованием питьевой воды озера Байкал и воды, обработанной каолинитом.
В соответствии с целью были решены следующие задачи:
с целью использования питьевой воды озера Байкал в технологии напитков и
для получения продуктов ферментации исследовать её физико-химические и
микробиологические показатели;
с целью использования воды, обработанной каолинитом, в технологии
напитков и для получения продуктов ферментации исследовать её физико-химические и
микробиологические показатели;
с использованием методов компьютерного моделирования проанализировать строение и свойства воды, обработанной каолинитом;
проанализировать влияние питьевой воды озера Байкал и воды, обработанной каолинитом, на технологические свойства компонентов питательных сред;
исследовать процесс культивирования хлебопекарных дрожжей на мелассных средах, приготовленных с использованием питьевой воды озера Байкал и воды, обработанной каолинитом;
с целью получения напитков брожения на основе молочной сыворотки провести скрининг рас дрожжей Kluyveromyces lactis из коллекции ВКПМ и ГНУВНИИПБиВП;
исследовать возможность использования питьевой воды озера Байкал и воды, обработанной каолинитом, в технологии производства напитков брожения на основе молочной сыворотки и зернового сырья;
проанализировать напитки брожения, полученные с использованием питьевой воды озера Байкал и воды, обработанной каолинитом, и дать оценку их органолептических и физико-химических показателей;
разработать технологическую схему и техническую документацию по производству напитков брожения на основе молочного и зернового сырья с использованием питьевой воды озера Байкал и воды, обработанной каолинитом.
Научная новизна. Изучены физико-химические и микробиологические показатели питьевой воды озера Байкал и показаны перспективы ее использования в технологии напитков брожения.
Впервые предложен способ обработки водопроводной воды каолинитом, позволяющий улучшить её физико-химические и микробиологические показатели. Показано, что использование в составе питательных сред водопроводной воды,
обработанной каолинитом, позволяет оптимизировать и интенсифицировать
технологические процессы культивирования промышленных дрожжей.
Методом компьютерного моделирования изучены особенности строения воды озера Байкал и воды, обработанной каолинитом. Показано, что одной из причин активации биохимических процессов культур промышленных дрожжей на средах с использованием питьевой воды озера Байкал и водопроводной водой, обработанной каолинитом, является образование в водных растворах гидратированных комплексов - доноров электронов.
Впервые проведен скрининг 34 рас дрожжей Kluyveromyces lactis из коллекции ВКПМ и ГНУ ВНИИПБиВП с целью получения безалкогольных напитков брожения на основе молочной сыворотки. Выбраны расы Y-2040, Y-2038, обладающие лучшими технологическими свойствами.
Практическая ценность. Разработана технология получения безалкогольных напитков брожения с использованием воды, обработанной каолинитом. Разработаны и утверждены технологические инструкции по производству безалкогольных напитков брожения на основе молочной сыворотки «Утро Байкала» - с использованием питьевой воды озера Байкал и «Серебряная роса» - с использованием воды, обработанной каолинитом.
Получен патент РФ № 2399342 на «Способ подготовки питьевой воды для производства напитков».
Проведены экономические расчеты и маркетинговые исследования, подтверждающие конкурентоспособность на российском рынке напитков с использованием питьевой воды озера Байкал и воды, обработанной каолинитом.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы представлены на:
научно-практической конференции молодых ученых «Инновационные технологии в области качества и безопасности пищевых продуктов» (М.: МГУПП, 2009 г.); - VIII научно-практической конференции молодых ученых «Инновационные технологии продуктов здорового питания» (М.: МГУПП, 2010 г.)
Публикации. По результатам диссертации опубликовано 5 печатных работ из них 2 по перечню ВАК, получен Патент РФ№ 2399342.
Структура и объем работы. Диссертация включает введение, аналитический обзор научно-технической литературы по исследуемой проблеме, экспериментальную часть, маркетинговые исследования, экономические расчеты, выводы, список использованной литературы и приложения.
